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一种数据手套交互控制模块的设计与应用

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一种数据手套交互控制模块的设计与应用Teachers,students,weallgood,IamverygladtostandheretohaveareporttoyouIhopeyoucanenjoyitandgivemeyoursuggestion]TodayIamheretogiveapresentationonDataglove数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作,也可以利用它的多模式性,用作一种控制场景漫游的工具Datagloveisavirtualrealityhardwarem...

一种数据手套交互控制模块的设计与应用
Teachers,students,weallgood,IamverygladtostandheretohaveareporttoyouIhopeyoucanenjoyitandgivemeyoursuggestion]TodayIamheretogiveapresentationonDataglove数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作,也可以利用它的多模式性,用作一种控制场景漫游的工具Datagloveisavirtualrealityhardwaremodel,throughsoftwareprogramming,grasping,moving,rotatingmovementsofobjectsinvirtualscene,canalsousemultimode.Itisusedasatooltocontrolthesceneroaming|数据手套一般按功能需要可以分为:虚拟现实数据手套、力反馈数据手套。Dataglovesgenerallyaccordingtothefunctionneedcanbedividedinto:virtualrealitydatagloves,forcefeedbackdatagloves.3•人们用手势动作来表达思想,感知客观世界,完成各种操作。数据手套就是测量人手空间姿态的现实硬件,同时也是虚拟现实系统中的非常重要的设备,它可以跟踪手势动作,测量手指姿态信息。Peopleusegesturestoexpressideas,toperceivetheobjectiveworld,tocompleteavarietyofoperations.Datagloveistherealhardwaretomeasurethehandspaceattitude,anditisalsoaveryimportantequipmentinthevirtualrealitysystem.Itcantrackthegesturesandmeasurethegestureinformationofthefinger.4.数据手套是虚拟仿真中最常用的交互工具。Datagloveisthemostcommontoolinvirtualsimulation.一种数据手套交互控制模块的设计与应用(Applicationoflnteraction&ControlModuleforaDataGlove)摘要:在三维虚拟环境下进行虚拟制造(VM),是当今制造业发展的趋势。数据手套是实现虚拟现实技术的交互设备之一,数据手套的应用对于虚拟制造非常重要。研究数据手套的功能和原理,设计了一种面向虚拟制造的数据手套交互控制模块。通过虚拟手的建模以及数据手套实时采集数据,来实现虚拟手与人手的手势映射,并结合层次包围盒算法实现虚拟手与虚拟场景的碰撞检测。研究结果显示,在模块下人手到虚拟手的动作映射和虚拟手对虚拟物体的碰撞检测能基本满足虚拟制造系统的理论要求,具有一定的实用性。关键词:虚拟制造;数据手套;虚拟手;碰撞检测BSTRACT:VirtualManufacturing(VM)invirtualentironmentisthetrendofthemanufacturingdevelopmenttot-day.DatagloveisoneofthedevicesinVirtualRealityTechnology,andtheimplementationofthedatagloveisim-portantinvirtualmanufacturing.Throughstudyingtheprincipleandfunctionsofthedataglove,aninteraction&con-trolmoduleofdataglovefitforVirtualManufacturingisdesigned.Throughvirtualhandmodelingandcollectingthedatafromdataglove,thehandgesturemappingbetweenthevirtualhandandtherealhandisrealized,andthecolh-siondetectionbetweenvirtualhandandvirtualobjectslsimplementedbyusingBoundingVolumeHierarchy.Resultshowsthatthemodulecanimplementthemotionmappingfromhumanhandtovirtualhandandthecollisiondetectionbetweenvirtualhandandvirtualobjects,anditcanbasicallymeettherequirementofvirtualmanufacturingsystem,andhasacertainpracticability.KEYWORDS:Virtualmanufacturing(VM);Dataglove;Virtualhand;Collisiondetection我们做的工作:盘报手空互損作樓块每只手套有14个光电传感器,可测量手指的近指骨和掌骨间关节之间的弯曲角度,中指骨和远指骨间之间的弯曲角度以及相邻手指间的外展角度,共计14个数据在手套开启和每次更换用户后,需要重新设置并实时更新各传感器原始数据。通过线性的数学公式,根据原始数据的最大值和最小值,以及设定的数据取值范围来得到获取数据TThereare14photoelectricsensorsofeachglove,bendinganglecanbemeasuredbetweenthefingermetacarpalandphalangealjointnearthebendanglebetweenthemiddlephalanxandfarbetweenthephalanxandtheadjacentfingerabductionangle,atotalof14datainthegloveopeningandeverychangeoftheuser,needtoresetandtheoriginaldataofthesensorrealtimeupdate.Accordingtothemaximumandminimumvaluesoftheoriginaldata,andtherangeofthedataset,thelinearmathematicalformulaisobtained.人手由手掌、手腕、一个大拇指以及四个相邻的手指组成,它们由关节相互连接着。在手的运动过程中只有微小的形状变化,因此在手模型中我们将其简化成刚体。除拇指仅有两节指骨外,其余各指都有三节指骨,分别称为近指骨、中指骨和远指骨手的几何模型可用于生成图形及判断手是否与虚拟对象接触或碰撞Thehandiscomposedofapalm,awrist,athumbandfouradjacentfingers,whichareconnectedbyjoints.Inthemotionofthehand,thereisonlyasmallchangeinshape,sowecansimplifyitintoarigidbodyinthehandmodel.Onlytwofingersexceptthethumb,therestthathasthreephalanx,calledthegeometricmodelofproximalphalanx,middlephalanxphalanxandfarhandcanbeusedtogenerategraphicsandjudgethehandisincontactwiththevirtualobjectorcollision根据对人手的运动特点以及外形特征,本模型计划采用椭球形单元组成这种模型结构模型表面相对光滑,可伸展性强,适用于虚拟手的实时变化。一个椭球形单元由三条轴线控制,表面光滑,尤其对于手掌不规则的弧形表面。虚拟手运动的时候只需要改变相应椭球形单元的三条轴线的位置和方向即可。Accordingtothecharacteristicsofthemotionandtheshapeofthehand,themodelisplannedtoformarelativelysmoothsurfaceofthemodelstructuremodel,whichcanbeusedfortherealtimechangeofthevirtualhand.Anellipsoidalelementiscontrolledbythreeaxes,andthesurfaceissmooth,especiallyfortheirregularcurvedsurfaceofthepalm.Thepositionanddirectionofthethreeaxisofthecorrespondingellipsoidalelementcanbechangedonlywhenthevirtualhandmovementischanged.结果:resultshowsthatthemodulecanimplementthemotionmappingfromhumanhandtovirtualhandandthecollisiondetectionbetweenvirtualhandandvirtualobjects,anditcanbasicallymeettherequirementofvirtualmanufacturingsystem,andhasacertainpracticability.最后.iamverygladtobeheretodaytosharemythoughtswithallofyou.
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